CN114816102A - 触控信号处理方法及其相关触控装置 - Google Patents

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苏文森
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Abstract

一种触控信号处理方法，用于一触控显示整合装置，该触控显示整合装置包含多个触控显示单元，其中每一触控显示单元包含一触控微控制器单元，该触控信号处理方法包含有由该每一触控显示单元的感测模组感测对应于每一触控显示单元的实体区域，以产生多个感测原始数据；由每一触控微控制器单元接收该多个感测原始数据；以及由每一触控微控制器单元根据对应于该实体区域的该多个感测原始数据以及对应于该重叠区域的该多个重叠感测原始数据，决定一处理区域对应于一触摸位置的坐标信息。

Description

触控信号处理方法及其相关触控装置
技术领域
本发明是指一种触控信号处理方法及相关的触控装置，尤指一种有效率地处理触控信号的触控信号处理方法及相关的触控显示整合装置。
背景技术
现有的电容式触控装置被广泛地使用，并且由小尺寸触控装置发展为大尺寸触控装置。大尺寸触控装置可应用于，例如，笔记型计算机、汽车或电视等。在小尺寸触控装置的应用中，单一微控制器单元(microcontroller unit，MCU)可以用来处理触控演算法。然而，当包含有多个小尺寸装置的大尺寸触控装置仅由单一微控制器单元处理其触控信号时，较高的处理速度、计算能力以及较多的存储器资源为必要的。换句话说，触控装置的演算法及计算负载集中于单一微控制器单元。
因此，如何有效率地处理现有的大尺寸触控装置的触控信号为必要的。
发明内容
一种触控信号处理方法及相关的触控显示整合装置，以分散式的方法及架构，有效率地处理触控显示整合装置的触控信号。
本发明实施例揭示一种触控信号处理方法，用于一触控显示整合装置，该触控显示整合装置包含多个触控显示单元，其中该多个触控显示单元被串接并且每一触控显示单元包含一触控微控制器单元(microcontroller unit，MCU)，该触控信号处理方法包含有由该多个触控显示单元的每一触控显示单元的感测模组感测对应于每一触控显示单元的实体区域，以产生多个感测原始数据；由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元接收该多个感测原始数据；由该多个触控显示单元的第(n-1)个触控微控制器单元传送对应于该实体区域的重叠区域的多个重叠感测原始数据至一第n个触控微控制器单元；以及由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元根据对应于该实体区域的该多个感测原始数据以及对应于该重叠区域的该多个重叠感测原始数据，决定对应于一处理区域的触摸位置的坐标信息。
本发明实施例另揭示一种触控显示整合装置，包含有多个触控显示单元，其中该多个触控显示单元被串接并且每一触控显示单元包含一感测模组，用来感测对应于每一触控显示单元的实体区域，以产生多个感测原始数据；以及一触控微控制器单元(microcontroller unit，MCU)，用来接收该多个感测原始数据以及根据对应于该实体区域的该多个感测原始数据以及对应于一重叠区域的该多个重叠感测原始数据，决定对应于一处理区域的触摸位置的坐标信息；其中，对应于该实体区域的该重叠区域的多个重叠感测原始数据是由该多个触控显示单元的第(n-1)个触控微控制器单元传送至一第n个触控微控制器单元。
附图说明
第1图为本发明实施例的大尺寸触控显示整合装置的示意图。
第2图为本发明实施例的多个触控显示单元与对应的多个实体区域的示意图。
第3图为本发明实施例的每一触控显示单元的处理区域的示意图。
第4图为本发明实施例的大尺寸触控显示整合装置的解析度的示意图。
第5图为本发明实施例的大尺寸触控显示整合装置的触摸范例的示意图。
第6图为本发明实施例的触控信号处理方法的示意图。
第7图及第8图为本发明实施例的另一面板的示意图。
具体实施方式
请参考第1图，第1图为本发明实施例之一大尺寸触控显示整合(large touchdisplay integrated，LTDI)装置10之示意图。LTDI装置10包含一面板102、一印刷电路板(printed circuit board，PCB)104及一主系统106。印刷电路板104可包含一电压转换器(level shifter)、一时序控制器(timing controller，TCON)以及一电源IC用来控制面板102，但不以此为限。面板102可以是一内嵌式液晶显示面板(in-cell liquid-crystaldisplay panel)，其包含有多个触控显示单元102_0-102_i，其中触控显示单元102_0-102_i为串接的以用于感测及显示。每一触控显示单元102_0-102_i可包含一感测模组、一触控类比前端电路以及一触控微控制器单元(touch microcontroller unit，MCU)。感测模组用来感测对应于每一触控显示单元102_0-102_i之一实体区域以产生多个感测原始数据。触控微控制器单元用来接收感测原始数据，并且根据对应于实体区域之感测原始数据以及对应于重叠区域之多个重叠感测原始数据，决定对应于一处理区域之一触摸位置之一坐标信息。每一触控显示单元102_0-102_i之触控微控制器单元用来收集并且处理感测原始数据，以决定触摸位置之坐标信息，并且将坐标信息传送至一主要触控显示单元。在第1图的实施例中，触控显示单元102_0为具有一主要触控微控制器单元的主要触控显示单元。值得注意的是，本发明实施例的主要触控显示单元之主要触控微处理器单元可收集其他触控显示单元的坐标信息，并且处理触控显示单元102_0-102_i之触控微控制器单元之间的交界处。
详细而言，请参考第2图，第2图为本发明实施例之触控显示单元102_0-102_i与对应的实体区域PA_0-PA_i之示意图。在第2图，面板102包含有一排触控显示单元102_0-102_i，可分别对应至实体区域PA_0-PA_i。换言之，实体区域PA_0-PA_i可对应至LTDI装置10之面板102。此外，触控显示单元102_1-102_i为串接的，并且通过序列周边介面(serialperipheral interface，SPI)连接至主要触控显示单元102_0。如此一来，主要触控显示单元102_0可自其他触控显示单元102_1-102_i收集坐标信息，处理触控显示单元102_0-102_i之触控微控制器单元的交界处，并且传送处理过的触控信息至主系统106。
第3图为本发明实施例之每一触控显示单元102_0-102_i之处理区域之示意图。如第3图所示，主要触控显示单元102_0之一处理区域PAR_0与主要触控显示单元102_0的实体区域相同，其包含一重叠区域OA_0。对应于重叠区域OA_0的感测原始数据被传送至触控显示单元102_1之触控微控制器单元。触控显示单元102_1之一处理区域PAR_1包含一重叠区域OA_0以及实体区域PA_1，并且实体区域PA_1包含一重叠区域OA_1。对应于重叠区域OA_1的感测原始数据被传送至触控显示单元102_2之触控微控制器单元。相似地，触控显示单元102_2之一处理区域PAR_2包含一重叠区域OA_1及实体区域PA_2，其中实体区域PA_2包含一重叠区域OA_2。对应于重叠区域OA_2之感测原始数据被传送至触控显示单元102_3之触控微控制器单元。因此，对应于实体区域之重叠区域之重叠感测原始数据由一第n-1个触控微控制器单元传送至一第n个触控微控制器单元。换句话说，触控显示单元102_0-102_i之每一触控微控制器单元接收来自感测模组之对应于实体区域之感测原始数据，并同时传送重叠区域至下一个触控微控制器单元。
接著，触控显示单元102_0-102_i之每一触控微控制器单元用来决定对应于处理区域之触摸位置之坐标信息。详细而言，当触摸位置位在对应于触控显示单元之一回报区域时，对应的触控微控制器单元回报对应于触摸位置的坐标信息至主要触控显示单元102_0之主要触控微处理器单元。在一实施例中，第n个触控微控制器单元的回报区域是由第n-1个触控微控制器单的重叠区域的一部分与一第(n+1)个触控微控制器单元的重叠区域的一部分所组成。举例而言，如第3图所示，触控显示单元102_1之触控微控制器单元之一回报区域RA_1是由一半的重叠区域OA_0以及一半的重叠区域OA_1所组成。相似地，触控显示单元102_2之触控微控制器单元之一回报区域RA_2是由一半的重叠区域OA_1以及一半的重叠区域OA_2所组成。值得注意的是，重叠区域OA_0的感测数据被传送至触控显示单元102_1之触控微控制器单元，用来决定触控信息以减轻主要触控微处理器单元的负载，使得触控显示单元102_0之主要触控微处理器单元之一回报区域RA_0仅由实体区域PA_0所组成而不包含重叠区域OA_0。
为了决定触控信息，触控显示单元102_0-102_i之每一触控微控制器单元决定处理区域之至少一有效区块，并且群集处理区域之至少一有效区块以区别面板102上的触摸，其中区块可以是触控显示单元的一或多个像素。接著，触控显示单元102_0-102_i之每一触控微控制器单元决定至少一有效区块的每一群的重心坐标。
当每一群的重心坐标属于对应的处理区域的回报区域，则每一群的重心坐标被回报至主要触控显示单元102_0之主要触控微处理器单元。如此一来，主要触控显示单元102_0之主要触控微处理器单元可用来安排来自触控显示单元102_1-102_i之每一触控微控制器单元之对应于触摸位置之坐标信息，并且通知LTDI装置10之主系统106收集触摸位置之坐标信息。
值得注意的是，由于每一个触控显示单元102_0-102_i的回报区域不跟其他的触控显示单元重叠，因此可以避免重复回报触摸的坐标信息的情形。此外，触控显示单元102_0-102_i的重叠区域不需要为实体区域的一半，小于或等于实体区域的一半的重叠区域皆适用于本发明。如此一来，对应于每一触控显示单元102_0-102_i之回报区域小于或等于对应于每一触控显示单元102_0-102_i之处理区域，因此手指触摸的重叠区域可以被感测到。
在一实施例中，假设每一触摸显示单元为包含有32*20个通道，且每一触摸显示单元具有一解析度1920*1080，如第4图所示。对于主要触控显示单元102_0之主要触控微处理器单元而言，对应于主要触控显示单元102_0的回报区域RA_0，在x轴方向为0至(1920-480)，在y轴方向为0至1080。对于触控显示单元102_1之触控微控制器单元而言，对应于触控显示单元102_1的回报区域RA_1在x轴方向为-480至(1920-480)，在y轴方向为0至1080。对于触控显示单元102_i之触控微控制器单元而言，对应于触控显示单元102_i的回报区域RA_i在x轴方向为-480至1920，在y轴方向为0至1080。
在一实施例中，实体区域之重叠区域之一水平宽度大于触控显示单元之一最大可支持触控区域之一直径。当一触摸区域大于重叠区域时，触控显示单元102_0-102_i之触控微控制器单元不回报对应于触摸位置的坐标信息。假设面板的一感测器间距(sensorpitch)为4毫米，实体区域之重叠区域之一水平宽度(即y轴方向)为32毫米。换句话说，当面板102之多于八个连续的通道(即一个群集之处理区域)的感测值高于一感测阈值时，该群集被视为一部分手掌(partial palm)，并且该群集不会被回报至主要触控显示单元102_0之主要触控微处理器单元。因此，当触摸区域大于重叠区域时，串接的触控显示单元之间的交界处可以感测到触控信息，并且将触控信息视为部分手掌，而不会回报感测原始数据至主要触控微处理器单元。
在另一实施例中，当群集对应的触摸区域小于八个连续通道时，即触摸区域小于重叠区域，完整的触摸区域可以被单一触控显示单元之触控微处理器单元侦测到，并且回报至主要触控微处理器单元。
第5图为本发明实施例之LTDI装置10之触控范例之示意图。一直径66毫米之一触摸区域TA_A位在重叠区域OA_1，由于触摸区域TA_A大于重叠区域OA_1，因此触摸区域TA_A被视为部分手掌，并且不会被回报至主要触控显示单元102_0之主要触控微处理器单元。直径32毫米的触摸区域TA_B、TA_C位在重叠区域OA_0，并且小于重叠区域OA_0，由于触摸区域TA_B,TA_C之重心坐标位在处理区域PA_1内，因此触摸区域TA_B、TA_C将由触控显示单元102_1之触控微控制器单元进行回报。具有直径32毫米之一触摸区域Touch area TA_D位在重叠区域OA_0，并且小于重叠区域OA_0，由于触摸区域TA_D之重心坐标位在处理区域PA_0内，因此触摸区域TA_D将由主要触控显示单元102_0之主要触控微处理器单元进行回报。
如第6图所示，LTDI装置10之操作方法可以归纳为一触控信号处理方法60，以用于LTDI装置10之配置设定。用于LTDI装置10之触控信号处理方法60包含有下列步步骤：
步骤602：开始。
步骤604：感测对应于每一触控显示单元102_0-102_i的实体区域以产生感测原始数据。
步骤606：接收感测原始数据。
步骤608：传送对应于实体区域的重叠区域的重叠感测原始数据至第n个触控微控制器单元。
步骤610：根据对应于实体区域的感测原始数据以及对应于重叠区域的重叠感测原始数据，决定对应于处理区域的触摸位置的坐标信息。
步骤612：结束。
上述实施例描述了LTDI装置10之面板102包含一排串接的触控显示单元102_0-102_i。在另一实施例中，面板可包含有多排串接的触控显示单元。请参考第7图，第7图本发明实施例之一面板702之示意图。面板702为面板102的另一实施例，并且面板702包含第0-j排以及第0-i栏之串接的触控显示单元102_00-102_ij。如第7图所示，第0排包含串接的触控显示单元102_00-102_i0，第1排包含串接的触控显示单元102_01-102_i1，而第j排包含串接的触控显示单元102_0j-102_ij，并且每一触控显示单元102_00-102_ij皆通过SPI连接。
与上述实施例不同的地方在于，面板702的触控显示单元102_00-102_ij将每一排(第0排至第j排)的重叠区域的感测原始数据，在一第一时间点传送至在x轴方向的下一个触控显示单元，例如触控显示单元102_10将一重叠区域OA_r0_12的感测原始数据传送至触控显示单元102_20，以及触控显示单元102_01将一重叠区域OA_r1_01的感测原始数据传送至触控显示单元102_11。
在一第二时间点，如第8图所示，面板702的触控显示单元102_00-102_ij的每一栏(第0栏至第i栏)将重叠区域的感测原始数据传送至下一个触控显示单元，例如，触控显示单元102_00将一重叠区域OA_c0_01的感测原始数据传送至触控显示单元102_01，而触控显示单元102_10将一重叠区域OA_c1_01之感测原始数据传送至触控显示单元102_11。值得注意的是，上述第一时间点与第二时间点微不同的时间点，或者，在另一实施例中，第一时间点与第二时间点为相同的。
因此，每一触控显示单元102_00-102_ij根据对应的处理区域决定触摸位置，接者于触摸位置之重心坐标属于对应于处理区域之回报区域时，回报对应于触摸位置的重心坐标至一主要触控显示单元102_00之主要触控微处理器单元。
如此一来，在面板702之主要触控显示单元102_00之主要触控微处理器单元收集完所有来自触控显示单元102_00-102_ij的触摸信息后，主要触控微处理器单元安排来自触控显示单元102_00-102_ij之对应于来自触摸位置之坐标信息，以及通知LTDI装置10之主系统106收集触摸位置之坐标信息。
值得注意的是，本领域的技术人员可根据不同需求，适当地设计触控信号处理方法以及LTDI装置。例如重叠区域不限于触控显示单元之实体区域之一半，以及主要触控显示单元也可以时除了触控显示单元102_00以外之其他触控显示单元，皆属于本发明的范畴。
综上所述，本发明提供一种触控信号处理方法及相关的LTDI装置，以利用分散式的架构均匀地分担触控显示单元之触控微控制器单元之计算负载，以及分担主要触控微处理器单元的负载。
以上所述仅为本发明之较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明之涵盖范围。

Claims (16)

1.一种触控信号处理方法，用于一触控显示整合装置，该触控显示整合装置包含多个触控显示单元，其中该多个触控显示单元被串接并且每一触控显示单元包含一触控微控制器单元(microcontroller unit，MCU)，该触控信号处理方法包含有：
由该多个触控显示单元的每一触控显示单元的感测模组感测对应于每一触控显示单元的实体区域，以产生多个感测原始数据；
由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元接收该多个感测原始数据；
由该多个触控显示单元的第(n-1)个触控微控制器单元传送对应于该实体区域的重叠区域的多个重叠感测原始数据至一第n个触控微控制器单元；以及
由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元根据对应于该实体区域的该多个感测原始数据以及对应于该重叠区域的该多个重叠感测原始数据，决定对应于一处理区域的触摸位置的坐标信息。
2.如权利要求1所述的触控信号处理方法，其另包含有：
由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元回报对应于该触摸位置的该坐标信息至一主要触控显示单元的主要触控微控制器单元；
由该主要触控微控制器单元安排对应于来自该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元的该触摸位置的该坐标信息；以及
通知该触控显示整合装置的主系统收集该触摸位置的该坐标信息。
3.如权利要求1所述的触控信号处理方法，其中该实体区域的重叠区域的水平宽度大于一最大可支持触控区域的直径。
4.如权利要求1所述的触控信号处理方法，其中该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元用来回报该处理区域内的回报区域的该触摸位置。
5.如权利要求4所述的触控信号处理方法，其中对应于该第n个触控微控制器单元的该回报区域是由对应于该第(n-1)个触控微控制器单元的重叠区域的部分以及一第(n+1)个触控微控制器单元的重叠区域的部分所组成。
6.如权利要求4所述的触控信号处理方法，其另包含有：
由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元决定该处理区域的至少一有效区块；
由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元群集该处理区域的至少一有效区块；以及
由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元决定该至少一有效区块的每一群的重心坐标。
7.如权利要求6所述的触控信号处理方法，其另包含有：
当该至少一有效区块的每一群的该重心坐标属于对应的处理区域的回报区域时，由该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元回报该至少一有效区块的每一群的该重心坐标至该主要触控显示单元的该主要触控微控制器单元。
8.如权利要求1所述的触控信号处理方法，其中当一触摸区域大于该重叠区域时，该多个触控显示单元的该触控微控制器单元不回报对应于该触摸区域的该坐标信息。
9.一种触控显示整合装置，包含有：
多个触控显示单元，其中该多个触控显示单元被串接并且每一触控显示单元包含：
一感测模组，用来感测对应于每一触控显示单元的实体区域，以产生多个感测原始数据；以及
一触控微控制器单元(microcontroller unit，MCU)，用来接收该多个感测原始数据以及根据对应于该实体区域的该多个感测原始数据以及对应于一重叠区域的该多个重叠感测原始数据，决定对应于一处理区域的触摸位置的坐标信息；
其中，对应于该实体区域的该重叠区域的多个重叠感测原始数据是由该多个触控显示单元的第(n-1)个触控微控制器单元传送至一第n个触控微控制器单元。
10.如权利要求9所述的触控显示整合装置，其另包含有：
一主要触控显示单元，被串接至该多个触控显示单元的其中之一，并且该主要触控显示单元包含一主要触控微控制器单元；
其中该多个触控显示单元的该触控微控制器单元用来回报对应于该触摸位置的该坐标信息至该主要触控显示单元的该主要触控微控制器单元；
其中该主要触控微控制器单元用来安排对应于来自该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元的该触摸位置的该坐标信息以及通知该触控显示整合装置的主系统收集该触摸位置的该坐标信息。
11.如权利要求9所述的触控显示整合装置，其中该实体区域的重叠区域的水平宽度大于一最大可支持触控区域的直径。
12.如权利要求9所述的触控显示整合装置，其中该多个触控显示单元的每一触控微控制器单元用来回报该处理区域内的回报区域的该触摸位置。
13.如权利要求12所述的触控显示整合装置，其中对应于该第n个触控微控制器单元的该回报区域是由对应于该第(n-1)个触控微控制器单元的重叠区域的一部分以及一第(n+1)个触控微控制器单元的重叠区域的一部分所组成。
14.如权利要求12所述的触控显示整合装置，其中该多个触控显示单元的该触控微控制器单元用来决定该处理区域的至少一有效区块；群集该处理区域的至少一有效区块；以及决定该至少一有效区块的每一群的一重心坐标。
15.如权利要求14所述的触控显示整合装置，其中当该至少一有效区块的每一群的该重心坐标属于对应的处理区域的回报区域时，该多个触控显示单元的该触控微控制器单元用来回报该至少一有效区块的每一群的该重心坐标至该主要触控显示单元的该主要触控微控制器单元。
16.如权利要求9所述的触控显示整合装置，其中当一触摸区域大于该重叠区域时，该多个触控显示单元的该触控微控制器单元不回报对应于该触摸区域的该坐标信息。
CN202111072865.5A 2021-01-29 2021-09-14 触控信号处理方法及其相关触控装置 Pending CN114816102A (zh)

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